神奇的自清潔材料

由津

相信很多人都看到過這種現象：早晨，樹葉上的露珠是一個個小圓球，它們不會粘在樹葉上，只要樹葉輕輕一動，它們就會滾落到地面，樹葉表面幾乎不留下任何痕跡。在池塘里的荷葉上，這種情況更常見。所以，人們把這種現象叫作“荷葉效應”，如圖1所示：

除了樹葉上的露珠外，人們還發現：把水銀滴在玻璃上，同樣會出現這種情形。

“荷葉效應”很早就引起了人們的興趣，人們想，如果能模仿樹葉的這種功能，研制出類似的材料，刷在建筑物的外表，這樣油污、污漬等就不能黏附在建筑物上了。即使偶爾有少數污染物黏附在上面，但受到雨水沖刷、刮風等作用，也很容易掉落下去，這樣建筑物就能始終保持清潔了！

所以，人們把這種神奇的材料叫作“自清潔材料”。

20世紀70年代，德國波恩大學的植物學家巴特洛特研究了“荷葉效應”。他發現，“荷葉效應”和三個因素有關：固體的表面張力、液體的表面張力、固體和液體之間的界面張力?？偲饋碚f，固體的表面張力越小、液體的表面張力越大，“荷葉效應”越明顯，如圖2所示：

材料的表面張力和它的分子（或原子）間的作用力有關：分子（或原子）間的作用力越大，表面張力越大。

所以，要研制自清潔材料，就要選擇表面張力小的材料。一般來說，有機物的表面張力比較小，適合制造自清潔材料。

另外，人們還發現，樹葉表面的微觀結構也是產生“荷葉效應”的一個重要原因?？茖W家用電子顯微鏡觀察了樹葉，發現它的結構很特殊：表面有一層茸毛，茸毛由比較粗的“樹干”和比較細的“樹枝”組成，它們把水滴架了起來，如圖3所示：

這樣，利用這兩種方法，科學家研制出了神奇的自清潔材料。

1. 建筑

很多人都看到過清潔工清洗高樓大廈的情景——他們用繩索捆住自己的腰，懸吊在半空中，異常艱難地工作。無疑，這項工作充滿了危險；同時，由于腿和腰都無法用力，所以整個清洗過程特別吃力。有了自清潔材料后，這個問題就解決了。

2. 服裝

近幾年，很多人可能已經發現：有的衣服沾上水后，水并不會滲透進去，而是在衣服表面形成一個個小水滴，只要用手輕輕一拍，它們就會滾落下去。其實，這種衣服的表面就有一層自清潔材料。

3. “不粘鍋”

自清潔材料另一個典型的應用就是“不粘鍋”。用這種鍋做飯時，飯、菜、肉都不容易粘在鍋底，很容易清洗。原因是這種鍋的鍋底涂抹了一層很薄的自清潔材料。由于自清潔材料是由有機物制造的，比較軟，所以這種鍋都配有專門的鏟子，一般也是有機物制造的，比如塑料或木制的。而不能用鐵鏟，因為它會破壞那層自清潔材料，使“不粘鍋”失效！

（編輯 文 墨）